崔勇团队首次发现来源于多囊泡体的植物特有运输囊泡并解析其形成机制

近日，厦门大学崔勇教授团队联合香港中文大学姜里文教授团队和香港理工大学 Wilson Chun Yu Lau 教授团队，在 Nature Communications 发表了题为 “SNX-mediated biogenesis of a plant-unique vesicle derived from the multivesicular body” 的研究论文。该研究综合运用光电联用显微技术、三维电子断层扫描、冷冻电镜及全原子分子动力学模拟等手段，首次鉴定出一种来源于多囊泡体的植物特有运输囊泡。

在真核细胞中，内膜系统通过顺向运输与逆向运输的协同作用，维持蛋白质和膜组分在不同细胞器之间的有序分配。逆向运输对于受体循环利用、细胞器稳态维持及生长发育调控至关重要。然而，在植物细胞中，介导液泡分选受体（VSRs）回收的逆向运输载体究竟是什么，其亚细胞定位、超微结构及形成机制长期未明。

针对这一关键科学问题，研究团队以拟南芥为材料，综合运用光电联用显微技术（CLEM）和三维电子断层扫描技术（3D ET），在多囊泡体（MVB）附近鉴定出一类直径约30–50 nm的球形囊泡。部分囊泡仍与多囊泡体膜相连，表明其直接来源于多囊泡体。进一步的免疫金标记实验发现，这类囊泡富集retromer复合体组分SNX1、VPS29以及液泡分选受体VSRs，提示其很可能是介导植物逆向运输的关键载体（图1）。

图1. 拟南芥根细胞中植物特有球形囊泡从多囊泡体出芽形成

为解析其形成机制，研究团队进一步结合体外重构、冷冻电镜和全原子分子动力学模拟开展研究。结果表明，植物SNX1与SNX2a形成异二聚体后，更倾向于促进球形囊泡而非长管状结构的形成，从而揭示了植物特有逆向运输载体形成的结构基础和分子机制。进一步的细胞生物学和遗传学分析表明，SNX1、SNX2与RAB5、RAB7及retromer核心组分VPS29协同调控VSR蛋白定位与运输。该研究首次揭示了来源于多囊泡体的球形囊泡是植物逆向运输的核心载体，阐明了SNX家族蛋白介导其形成的分子机制，为理解植物内膜运输调控提供了新的理论框架，也为作物种子性状改良和抗逆性提升提供了潜在分子靶点。

厦门大学崔勇教授、香港中文大学姜里文教授和香港理工大学 Wilson Chun Yu Lau 教授为论文共同通讯作者。厦门大学生命科学学院博士后李彦斌、博士研究生陶然，张海教授，香港理工大学博士研究生文晓康和 Stephen King Pong Leung 博士为论文共同第一作者。厦门大学博士研究生齐青、郑晓慧，硕士研究生郭皓宣，以及福建医科大学吴淙贤助理研究员、付志飞教授和厦门大学黄小荣副教授共同参与了该项研究。该研究获得国家自然科学基金、福建省自然科学基金和厦门大学校长基金等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71067-x

（图/文 崔勇团队）